農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)研究 黃霞

1、農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)研究 黃霞      摘要：灌溉水利用系數(shù)是表征和反映農(nóng)業(yè)灌溉用水效率和管理水平的基本技術(shù)指標(biāo)之一，該文就農(nóng)業(yè)局灌區(qū)用水管理中的幾種灌溉水利用系數(shù)方法和內(nèi)容進(jìn)行了介紹分析，同時(shí)采用“流量觀測(cè)”基本方法測(cè)驗(yàn)并與現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)比分析，以灌區(qū)“首尾測(cè)算法”作為核驗(yàn)，結(jié)合某灌區(qū)測(cè)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較說(shuō)明。    關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)灌溉；水利用系數(shù)；方法   灌溉水利用系數(shù)是田間被作物利用水量與灌溉系統(tǒng)引用的總水量比值，與灌區(qū)自然條件、灌溉工程狀況、用水管理、灌水技術(shù)

2、等因素有關(guān)，是評(píng)價(jià)灌溉用水效率、節(jié)水灌溉規(guī)劃和節(jié)水潛力的重要基礎(chǔ)指標(biāo)。    1灌溉水利用系數(shù)測(cè)析基本原理灌溉水利用系數(shù)測(cè)定包括渠道水利用系數(shù)、渠系水利用系數(shù)、田間水利用系數(shù)和灌溉水利用系數(shù)。    圖1是灌區(qū)通過(guò)輸水工程（明渠或管道輸水）自水源引輸水至田間灌溉（干、支、斗、農(nóng)，或引水干管、分干管、支管、毛管）典型過(guò)程示意圖。    由圖1可以看出，在L1引輸長(zhǎng)度上，引輸水利用系數(shù)1為下游流量Q2與上游流量Q1之比。同理，在L4引輸長(zhǎng)度上，引輸水利用系數(shù)4為下游流量Q5與上游

3、流量Q4之比，即：1=Q2/Q1；2=Q3/Q2；3=Q4/Q3；4=Q5/Q4。    由于末段即田間灌溉用水流量與水源引輸水流量之比，反映了灌溉系統(tǒng)整體引輸水的利用效率，灌溉引輸水系統(tǒng)中的每段輸水長(zhǎng)度上的輸水利用系數(shù)存在以下關(guān)系：=1×2×3×4=（Q2/Q1）×（Q3/Q2）×（Q4/Q3）×（Q5/Q4）=Q5/Q1（1）由式（1）可得出一個(gè)重要結(jié)論，即各級(jí)渠系或供水輸管網(wǎng)灌溉系統(tǒng)灌溉水利用系數(shù)測(cè)算分析，既可以利用灌區(qū)各級(jí)渠系水利用系數(shù)的乘積得到，也可以利用灌區(qū)田間灌溉用水量或流量與水源

4、引用水量或流量之比得到，這就是“首尾測(cè)算法”確定灌溉水利用系數(shù)的基本原理。    2灌溉水利用系數(shù)測(cè)驗(yàn)方法以上是灌溉水利用系數(shù)分析基本原理，要獲得灌溉水利用系數(shù)值，目前有以下幾種觀測(cè)和估算方法。    2.1渠道水利用系數(shù)估算法該方法引入了渠道水損失率概念，基于渠道損失強(qiáng)度2個(gè)基本假設(shè)從理論上推導(dǎo)出渠道水利用系數(shù)。渠道水利用系數(shù)估算法具有形式比較簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但該方法對(duì)于地質(zhì)條件、幾何斷面及襯砌形式等不同條件下的滲透性系數(shù)、流量指數(shù)等參數(shù)分析和確定較難，不同參數(shù)取值范圍計(jì)算渠道水利用系數(shù)相差較大。此方法適于缺少實(shí)際觀

5、測(cè)資料情況下，渠道工程設(shè)計(jì)時(shí)參考使用1-2。    2.2流量觀測(cè)法流量觀測(cè)是一種傳統(tǒng)經(jīng)典方法，測(cè)定成果精度較高。主要采用精度較高的測(cè)流儀器，對(duì)渠道輸水利用系數(shù)進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)，唯一的問(wèn)題是測(cè)流及計(jì)算量大，費(fèi)時(shí)繁瑣。    3灌溉水利用系數(shù)分析內(nèi)容3.1干農(nóng)四級(jí)渠系水利用系數(shù)由于灌區(qū)各類明渠輸水渠系水利用系數(shù)是灌區(qū)干農(nóng)四級(jí)渠道系統(tǒng)的綜合，所以干農(nóng)四級(jí)渠系水利用系數(shù)是灌區(qū)灌溉水利用分析內(nèi)容之一。    3.2灌區(qū)田間水利用系數(shù)綜合考慮灌溉分區(qū)不同土壤質(zhì)地、水文地質(zhì)區(qū)域差異代表性等主

6、要因素，需要分析灌區(qū)末級(jí)渠道供水至田間作物用水的利用效率問(wèn)題。這部分的分析內(nèi)容有常規(guī)自流灌區(qū)、提水井灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)3。    3.3高效節(jié)水灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)一是噴灌條件下灌溉水利用系數(shù)，噴灌是一種先進(jìn)的灌水方法，與地面灌水方法相比，具有節(jié)水增產(chǎn)、少占耕地、對(duì)地形和土質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)、保水保肥等特點(diǎn)；二是微灌條件下灌溉水利用系數(shù)，微灌主要有滴灌、膜下滴灌、微噴灌和滲灌4種方式；三是低壓管道輸水灌溉條件下灌溉水利用系數(shù)。    3.4綜合灌溉水利用系數(shù)灌區(qū)是由常規(guī)自流灌溉（即明渠引輸水灌溉、提水機(jī)（電）井灌溉）以及高

7、效節(jié)水灌溉工程（即噴灌、微灌、低壓管道輸水灌溉）構(gòu)成的綜合灌溉系統(tǒng)。因此，灌區(qū)綜合灌溉水利用系數(shù)應(yīng)是上述多項(xiàng)灌溉水利用系數(shù)成果以水量為權(quán)重的加權(quán)平均4。    3.5綜合灌溉水利用系數(shù)比較現(xiàn)以某農(nóng)業(yè)灌區(qū)測(cè)驗(yàn)結(jié)果為例，基于上述“流量觀測(cè)法”為基礎(chǔ)測(cè)算方法，測(cè)驗(yàn)農(nóng)業(yè)灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)，應(yīng)用加權(quán)平均得到灌區(qū)綜合灌溉水利系數(shù)，并將灌區(qū)現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)值、灌區(qū)“首尾測(cè)算法”計(jì)算值進(jìn)行比較。由表1可以看出，某農(nóng)業(yè)灌區(qū)綜合灌溉水利用系數(shù)0.468，與灌區(qū)現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)值、“首尾測(cè)算法”檢驗(yàn)值相比較，相對(duì)誤差-1.5%-1.3%，三者之間相差較小。    4參考文獻(xiàn)1彭世彰，高曉麗.提高灌溉水利用系數(shù)的探討J.中國(guó)水利，2012（1）：33-35.2李睿冉，劉旭.國(guó)內(nèi)外灌溉水利用系數(shù)研究進(jìn)展J.節(jié)水灌溉，2